(57)【要約】【課題】流体に含まれる物質が、少なくとも弁体面へ堆積するのを抑制すること。【解決手段】弁構造を構成する弁体３の表面のうち弁座２に密着する側の面である弁体面３ａに、筒状部４を、該弁孔内へ摺動可能に入り込み得るよう突起させて設ける。弁体３が閉位置にあるときには、該筒状部４は全体が弁孔内へ入っており、該筒状部４と弁孔１とのハメアイの隙間は、流体Ａ１の流れを略遮断し得るものとする。該筒状部４には、先端面４ａに開口を設け、胴体外周面には貫通孔５を設け、弁体を閉位置から開位置へと移動させたとき、筒状部４の貫通孔が弁室内へ入り、筒状部内から貫通孔を通して、弁孔と弁室とが連通する構成とする。これによって、開状態では、流体が弁体面に直撃することがなくなり、弁体面への物質の堆積が抑制される。【選択図】図１
2007198442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁室の内壁面に開口する弁孔とそれを取り巻く弁座と、該弁座に対して密着と離脱の動作を行い前記弁孔を開閉する弁体とを、少なくとも有して構成される弁構造であって、
弁体の表面のうち弁座に密着する側の面である弁体面には、前記弁孔内へ摺動可能に入り込み得る筒状部が突起しており、
弁体が閉位置にあるときには、該筒状部は全体が弁孔内へ入っており、該筒状部と弁孔とのハメアイの隙間は、該弁孔を通過しようとする流体の流れを略遮断し得るものとされ、該筒状部の先端面には開口が設けられ、該筒状部の胴体外周面には貫通孔が設けられ、該貫通孔の位置は、弁体が開位置にあるときに該貫通孔の一部または全部が弁室内へ入るように決定された位置であり、
弁体を閉位置から開位置へと移動させると、筒状部に設けられた貫通孔が弁孔内から弁室内へ入り、筒状部内を通して、弁孔と弁室とが連通する構成となっている、
弁構造。
【請求項２】
弁体が開位置にあるときにも筒状部の先端部が弁孔内に入っているように、筒状部の全長が決定されている、請求項１記載の弁構造。
【請求項３】
弁体が開位置にあるときに該貫通孔の全部が弁室内へ入っているように、貫通孔の位置および大きさが決定されている、請求項１記載の弁構造。
【請求項４】
弁孔の断面形状が円形であり、筒状部が円筒状を呈するものである、請求項１記載の弁構造。
【請求項５】
上記弁室の内壁面には、弁孔の他に、外部へと連通している流体用通路が開口しており、弁孔の中心軸線と、流体用通路の中心軸線とは、略直交しており、
筒状部に設けられる貫通孔の数は１つであり、該貫通孔は、流体用通路が開口している内壁面の側を向くように、かつ、その中心軸線が、流体用通路の中心軸線と平行であるように設けられている、請求項１記載の弁構造。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の弁構造を有している、バルブ装置。
【請求項７】
上記弁構造における弁体の開閉動作を弁室外から操作するための操作用シャフトが、弁室外から弁室内へと挿入され、そのシャフト先端部が弁体に連結されている、請求項６記載のバルブ装置。
【請求項８】
当該バルブ装置がベローズバルブであって、上記操作用シャフトの胴体外周をベローズが覆っている、請求項６記載のバルブ装置。
【請求項９】
当該バルブ装置がＬ型バルブであって、弁室の内壁面には、弁孔の他に、外部へと連通している流体用通路が開口しており、弁孔の中心軸線と、流体用通路の中心軸線とが、略直交しており、当該バルブ装置に設けられる弁構造が、上記請求項５記載の弁構造である、請求項６〜８のいずれかに記載のバルブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の通過と遮断を行なうための弁構造、およびそれを内部に有してなるバルブ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高圧流体や外界との遮断を要する流体の流通開閉、真空の形成などに用いられるバルブ装置の一例として、ベローズバルブが挙げられる（例えば、特許文献１、２参照）。
図６は、従来のベローズバルブ内における弁構造の開閉のようすを概略的に示したものである。弁室Ｖ１０の内壁面には外部からの流体の流入口である弁孔１００が開口しており、該開口の口元周囲の内壁面が弁座１２０となっている。
弁体１３０は、弁座１２０に対して密着し離脱する往復動作を行い、該弁孔の開口を開閉し、それによってバルブ装置としての開閉作用が示される。
弁座面１２０または弁体面（弁体の表面のうち弁座に密着する側の面）１３０ａには、弁閉鎖時のシール性をより高めるために、ガスケットやＯリングなどが配置されるが、図示を省略している。
図６（ａ）では、弁体１３０は閉位置にあり、弁孔１００と、弁室内に開口する他方の流体用通路１５０との間の流通は遮断されている。また、図６（ｂ）では、弁体１３０は開位置にあり、弁孔の内部空間Ｖ２０の流体Ａ１０は、弁室Ｖ１０を通って、流体用通路１５０へと流通することができる。
【０００３】
弁体１３０の背面１３０ｂ側には、弁体を往復動作させるための操作用シャフトＳ１０が連結されており、該シャフトは、弁室の壁を貫通して弁室外部の駆動機構に接続されている。また、操作用シャフトＳ１０の周囲を覆ってベローズ１４０が設けられている。ベローズ１４０の一端面は、弁体１３０の背面１３０ｂ側に接合（通常は溶接）され、ベローズ１４０の他端面は、弁室の内壁面に接合され、これによって、ベローズ１４０は、弁体１３０の往復動作に追従して伸縮しながらも、操作用シャフトＳ１０の貫通部分を通じたリークを封止し、駆動機構側の空間Ｖ３０と弁室Ｖ１０とを隔離し、弁室内の高い密閉性を保っている。
また、図６に例示するバルブ装置は、所謂「Ｌ型バルブ」であって、弁孔１００と他方の流体用通路１５０とが、互いに略直交し、通常は９０度の角度をなして弁室に開口している。
【０００４】
しかしながら、本発明者が、上記のようなバルブ内の弁構造部分の開閉状態を経時的に調べたところ、次の問題が存在することがわかった。
該問題とは、例えば図６のバルブによって拡散炉の排ガスの流通を制御する場合、弁体の開閉が繰り返されるうちに、排ガスに含まれている不純物が、主として弁体面（弁座面に対して密着・離脱する面）に堆積し、それによって弁体と弁座との密着が阻害され、バルブの遮断性が損われるという問題である。
そのようなバルブの遮断性の低下は、該バルブを用いた設備に障害をもたらし、その遮断性を回復させようとすると、メンテナンス費用が増大する。
上記のような弁体面への異物の堆積の問題は、ベローズバルブのみならず、あらゆる弁の構造においても生じる問題である。
【特許文献１】特表平１０−５０４３７５号公報
【特許文献２】特開２００５−１５５６７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、少なくとも弁体面への物質の堆積を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、鋭意研究の結果、弁体面から筒状部材を突起させて弁孔に入り込ませる構成とし、弁体が開位置となったときに該筒状部材に設けた貫通孔を通じて流体を流通させることによって、流体の流れの向きが変わり、弁体面への物質の堆積が好ましく抑制し得ることを見出し、本発明を完成させた。
【０００７】
即ち、本発明は、次の特徴を有するものである。
（１）弁室の内壁面に開口する弁孔とそれを取り巻く弁座と、該弁座に対して密着と離脱の動作を行い前記弁孔を開閉する弁体とを、少なくとも有して構成される弁構造であって、
弁体の表面のうち弁座に密着する側の面である弁体面には、前記弁孔内へ摺動可能に入り込み得る筒状部が突起しており、
弁体が閉位置にあるときには、該筒状部は全体が弁孔内へ入っており、該筒状部と弁孔とのハメアイの隙間は、該弁孔を通過しようとする流体の流れを略遮断し得るものとされ、該筒状部の先端面には開口が設けられ、該筒状部の胴体外周面には貫通孔が設けられ、該貫通孔の位置は、弁体が開位置にあるときに該貫通孔の一部または全部が弁室内へ入るように決定された位置であり、
弁体を閉位置から開位置へと移動させると、筒状部に設けられた貫通孔が弁孔内から弁室内へ入り、筒状部内を通して、弁孔と弁室とが連通する構成となっている、
弁構造。
（２）弁体が開位置にあるときにも筒状部の先端部が弁孔内に入っているように、筒状部の全長が決定されている、上記（１）記載の弁構造。
（３）弁体が開位置にあるときに該貫通孔の全部が弁室内へ入っているように、貫通孔の位置および大きさが決定されている、上記（１）記載の弁構造。
（４）弁孔の断面形状が円形であり、筒状部が円筒状を呈するものである、上記（１）記載の弁構造。
（５）上記弁室の内壁面には、弁孔の他に、外部へと連通している流体用通路が開口しており、弁孔の中心軸線と、流体用通路の中心軸線とは、略直交しており、
筒状部に設けられる貫通孔の数は１つであり、該貫通孔は、流体用通路が開口している内壁面の側を向くように、かつ、その中心軸線が、流体用通路の中心軸線と平行であるように設けられている、上記（１）記載の弁構造。
（６）上記（１）〜（５）のいずれかに記載の弁構造を有している、バルブ装置。
（７）上記弁構造における弁体の開閉動作を弁室外から操作するための操作用シャフトが、弁室外から弁室内へと挿入され、そのシャフト先端部が弁体に連結されている、上記（６）記載のバルブ装置。
（８）当該バルブ装置がベローズバルブであって、上記操作用シャフトの胴体外周をベローズが覆っている、上記（６）記載のバルブ装置。
（９）当該バルブ装置がＬ型バルブであって、弁室の内壁面には、弁孔の他に、外部へと連通している流体用通路が開口しており、弁孔の中心軸線と、流体用通路の中心軸線とが、略直交しており、当該バルブ装置に設けられる弁構造が、上記（５）記載の弁構造である、上記（６）〜（８）のいずれかに記載のバルブ装置。
【発明の効果】
【０００８】
流体が弁孔から弁室へ吹出す場合、従来の弁構造では、図６（ｂ）に示すように、流体Ａ１０は、開位置にある弁体面１３０ａへ直接的に激突した後、弁室Ｖ１０へと全方向に広がる。よって、流体に含まれる物質（含有物質）が弁体面に堆積する可能性が高い。
これに対して、本発明の弁構造では、図１（ａ）に閉状態を示すように、筒状部４が弁体面３ａから突起し、弁孔１内へ摺動可能に入り込む構成となっている。この筒状部４と弁孔とは、摺動可能でありながらもリークがより少なくなるような隙間を有するハメアイ関係として構成されており、かつ、該筒状部４の先端面４ａは開口し、その胴体外周面には貫通孔５が設けられている。
このような筒状部を加えることよって、当該弁構造が開いた状態では、図１（ｂ）に示すように、流体Ａ１は、筒状部４の貫通孔５から広い弁室内へと横方向に流れ出すため、該流体が弁体面を垂直方向に直撃することがない。それによって、弁体面への含有物質の堆積が少なくなる。
【０００９】
特に、図３に示すように、Ｌ型バルブでは、弁孔１と他方側の流体用通路６とは、それぞれの中心軸線が互いに直交する配置関係にある。
当該弁構造をＬ型バルブへ適用する場合には、筒状部４の貫通孔５の位置を他方側の流体用通路６の方へ向けることによって、流体Ａ１をより効率よく流体用通路６の方へ導くこともできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
先ず、本発明の弁構造について説明する。
本発明による弁構造は、図１に示すように、弁座２と弁体３とを少なくとも有して構成される。弁座２は、弁室Ｖ１の内壁面Ｗ１に設けられており、該弁座２の中央部には、弁孔１が開口している。弁体３は、該弁座に対して密着と離脱の往復動作（開閉動作）を行い、該弁孔１を開閉する。
上記効果の説明で述べたとおり、弁体３の表面のうち弁座に密着する側の面である弁体面３ａには、筒状部４が突起している（筒状部の中心軸線は弁体面に垂直である）。図１（ａ）に示すように、弁体３が閉位置にある場合には、該筒状部は全長にわたって前記弁孔１の内部へ入り込んでいる。
該筒状部と弁孔とのハメアイ関係の詳細は後述するが、その隙間は、筒状部の摺動を可能としながらも、流体の流れを略遮断し得る隙間である。流体の流れの完全な遮断は、弁座面と弁体面との密着によってなされる。
筒状部４の先端面４ａには開口が設けられ、該筒状部の内部空間４ｂは、弁孔内空間Ｖ２と連通している。また、該筒状部４の胴体外周面には貫通孔５が設けられている。この該貫通孔５の位置は、弁体が開位置（全開状態）にあるときに、該貫通孔の一部または全部が弁室内へ入るように決定された位置である。
図１（ｂ）に示すように、弁体を閉位置から開位置へと移動させると、筒状部４が弁孔から弁室内へと抜き出されてゆき、貫通孔５が弁孔内から弁室内に現れ、該筒状部の内部から貫通孔を通して弁孔と弁室とが連通する。開位置では、弁座２と弁体面３ａとは十分に離れており、その広い間隔の中を、流体Ａ１が貫通孔５から横方向に吹出すので、弁体面３ａへの流体Ａ１の直撃が緩和され、含有物質の堆積が軽減される。
【００１１】
当該弁構造を用いる際の流体の流れの方向は、特に限定されないが、流体が弁孔内の空間Ｖ２から弁室Ｖ１へと向うように用いる場合には、従来の弁構造で生じていた弁座面への異物の堆積をより効果的に低減することができ、本発明の有用性が顕著になる。
これに加えて、当該弁構造をＬ型バルブに適用する場合には、筒状部の貫通孔を利用して流れを出口開口の方へ向けることができるので、本発明の有用性はさらに顕著になる。
【００１２】
弁孔の断面形状（弁孔をその中心軸に垂直に切断したときの孔の断面形状）は、限定されず、円形、楕円形、多角形（三角形、四角形、ｎ角形）、異形などであってもよい。
弁孔としてのシール性、孔の穴あけ加工の容易性や、それにはめ合う筒状部の加工の容易性等を考慮すると、弁孔の断面形状は円形が好ましく、それに応じて筒状部を円筒状とする態様が好ましい。
以下、弁孔の断面形状を円形とし、筒状部を円筒状とする態様について説明するが、弁孔の断面形状が変われば、それに応じて各部に設計変更を適宜加えてよい。
【００１３】
弁孔の内径は、特に限定されず、制御しようとする流体の流量などによっても異なるが、一般的に用いられるバルブへの適用を考慮すれば、２０ｍｍ〜３００ｍｍ程度、特に２５ｍｍ〜１００ｍｍ程度がより汎用的である。
【００１４】
弁体の閉位置から開位置までのストローク量は、弁孔の大小に応じて適当な量となるよう設計してよく、一般的なバルブ装置における弁体のストローク量を参照してもよい。例えば、弁孔の内径が７０ｍｍであれば、弁体のストローク量は、３０ｍｍ〜４０ｍｍ程度が適当である。
【００１５】
弁座の材料、弁座面の形状、弁体の材料、弁体面の形状、弁座面と弁体面とが密着した時の密閉性を高めるためのシール構造（ガスケット・Ｏリングの形状や、その装着構造）などは、当該弁構造の用途に応じて適宜に設計してよく、従来技術を参照してもよい。例えば、図１では説明のために、弁座面、弁体面を共に単純な平面として表しているが、弁の密閉性を向上させるために複雑な凹凸面としたり、ガスケットやＯリングを付与してもよい。
【００１６】
筒状部の外径は、弁孔の内径に応じて決定される。
両者のハメアイの隙間〔弁孔の内径Ｄと筒状部の外径ｄとの差（Ｄ−ｄ）〕は、筒状部が弁孔内を摺動できる程度の隙間であって、かつ、弁孔を通過しようとする流体の流れを略遮断し得る程度の隙間とすればよい。
〔流体の流れを略遮断する〕とは、その隙間を通る流体の流れが弁体面に直接当たっても、従来のような物質の堆積を生じさせない程度以下に、十分に流体の流れを減少させることをいう。
このハメアイの隙間をどの程度の値とするかは、特に限定はされないが、隙間が大き過ぎると筒状部を設けたことの意義が失われる。また、隙間は小さい程好ましいが、該隙間が小さ過ぎると、筒状部の摺動が阻害され、弁体がスムーズに往復運動できなくなる。
【００１７】
筒状部と弁孔とのハメアイの隙間の好ましい一例を次に挙げる。
弁孔の内径２０ｍｍ〜１００ｍｍでは、ハメアイの隙間は０．１ｍｍ〜５ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜１ｍｍである。
弁孔の内径１００ｍｍ〜１５０ｍｍでは、ハメアイの隙間は０．２ｍｍ〜１５ｍｍ、好ましくは１ｍｍ〜３ｍｍである。
弁孔の内径１５０ｍｍ〜３００ｍｍでは、ハメアイの隙間は０．４ｍｍ〜２５ｍｍ、好ましくは２ｍｍ〜５ｍｍである。
これらの数値範囲は、あくまで目安であって、弁孔の内面、筒状部の外周面の仕上げ等に応じて適宜微調整してよい。また、弁孔の内径が上記範囲外であっても、本発明の目的が達成されるように、筒状部が弁孔内を摺動でき、かつ、弁孔を通過しようとする流体の流れを略遮断し得る程度のハメアイの隙間を実験によって決定すればよい。
【００１８】
筒状部の全長は、弁体のストローク長さや、弁孔の内径に応じて設計してよいが、弁体が開位置にあっても、筒状部の先端部が弁孔内に入っているように、弁体のストローク長さよりも長くすることが好ましい。開位置での筒状部の弁孔内への入り込み量は、２ｍｍ〜５０ｍｍ程度が好ましい。
例えば、弁孔の内径を７０ｍｍとし、弁体のストロークを３０ｍｍとした場合、筒状部の全長は、３２ｍｍ〜３５ｍｍ程度が、実使用上、適当である。
筒状部の全長を、弁体のストローク長さよりも長くとることによって、弁体が開位置にある場合にも、流体は必ず筒状部内から貫通孔を通って弁室へ流入する。また、弁体が開位置から筒状部と弁孔との間の摺動における「こじれ」などのトラブルも生じ難くなる。
【００１９】
筒状部は、鋳物や削り出しなどによって、弁体と一体的に形成してもよいが、肉厚が比較的薄いことや材料を筒状部専用に自由に選択できることから、別途形成した筒状部材を弁体に接合する態様が好ましい。接合方法は、溶接、溶着のほか、ボルト絞めや、カシメなどであってよい。
筒状部の材料は、限定されないが、耐食性、耐熱性などの点からは金属材料が好ましく、中でもステンレスが特に好ましい材料として挙げられる。
筒状部の肉厚は、弁孔の内径に応じて、また、筒状部の材料によっても異なるが、例えば、弁孔の内径が２０ｍｍ〜３００ｍｍ程度であって、材料がステンレスの場合には、１ｍｍ〜５ｍｍ程度が好ましい厚さである。
筒状部の胴体外周面、弁孔の内面には、例えば研磨加工を施すなど、摺動の抵抗を低減させるような平滑化処理を施すことが好ましい。また、流体との関係上、可能であれば、種々の潤滑処理を施してもよい。
【００２０】
筒状部に設ける貫通孔の位置と形状は、弁体が開位置にあるときに、貫通孔が流体の通過口として機能するよう、その貫通孔の開口の一部または全部が弁室内に入り込んでいるような位置および形状であればよい。
設けた貫通孔を十分に流路として活用するという点からは、弁体が開位置にあるときに、貫通孔の全部が弁室内に入り込んでいる態様が好ましく、さらに、貫通孔から弁室内に流入する流体の流れを弁座面から離すという点からは、図３に示すように、該貫通孔５の先端側の内面が、弁座面２から特定の距離ｄ１だけ弁室内に入り込んでいる態様が好ましい。前記の特定距離ｄ１を設ける場合には、弁孔の内径や、貫通孔の内径を参照して適宜決定すればよいが、汎用的な用途では、ｄ１は２ｍｍ〜１５ｍｍ程度が適当である。
同様に、貫通孔から弁室内に流入する流体の流れを弁体面から離すという点からは、図３に示すように、該貫通孔５の基端側の内面が、弁体面３ａから特定の距離ｄ２だけ先端側へ離れている態様が好ましい。前記の特定距離ｄ２を設ける場合には、前記距離ｄ１の場合と同様に、２ｍｍ〜１５ｍｍ程度が適当である。
【００２１】
筒状部に設ける貫通孔の開口形状（該貫通孔の中心軸線に沿って貫通孔を見たときの平面図に現れる該貫通孔の形状）は、特に限定はされないが、穴あけ加工や流量の計算が容易であることや、流れに無用の乱れを生じさせない点から、図２（ａ）のような円形、図２（ｂ）のような筒状部の軸線の方向に長い楕円形、図２（ｃ）のような筒状部の外周の方向に長い楕円形、図２（ｄ）のような方形などが好ましい形状である。筒状部が円筒の場合には、貫通孔の実際の開口形状は、相貫曲線となる。
【００２２】
筒状部に設ける貫通孔の大きさ（内径）や個数は、特に限定はされないが、弁体が開位置にあるときに、該貫通孔が流量を制限しないよう、十分なトータル開口面積となるように設計することが好ましい。例えば、弁孔の内径が７０ｍｍであって、これに挿入される円筒状の筒状部に、開口形状が円径の貫通孔を１つ設ける場合には、その内径は、２５ｍｍ〜５０ｍｍ程度、特に、３０ｍｍ〜３５ｍｍ程度が好ましい範囲として例示される。これらの範囲は、あくまで一例であって、制御すべき流体の圧力に応じて、前記範囲外からも、最適な値を選択してよい。
上記効果の説明で述べたとおり、図３に示すようなＬ型バルブの場合には、弁孔１の中心軸線と、他方側の流体用通路６の中心軸線とは略直交（即ち、９０度に近い角度をなして交差）しており、一般的には９０度の角度をなしている。このような場合、筒状部の貫通孔の数を１つとし、該貫通孔を、流体用通路が開口している内壁面の側に向くように設け、該貫通孔の中心軸線を、流体用通路の中心軸線と平行であるように設けて、該貫通孔によって流体が他方側の流体用通路へとスムーズに流れるように導く態様が好ましい。
【００２３】
本発明による弁構造は、バルブ装置という独立した製品に用いるだけでなく、流体の流れを制御すべき部分に直接形成してよい。
【００２４】
次に、本発明によるバルブ装置を説明する。
当該バルブ装置は、本発明の弁構造を用いて形成されたものである。当該バルブ装置のその他の構成は、従来公知のバルブ装置と同様であってよく、図１に示すように、弁体の開閉動作を弁室外から操作するために、操作用シャフトＳを、弁室外から弁室内へ挿入し、該シャフトの先端部を弁体３の背面に連結する態様が好ましい。
当該バルブ装置は、弁室に開口する２つのポート（弁孔と他方の通路）同士の互いの位置関係から、Ｌ型バルブ（アングルバルブ）など、種々の態様としてよい。
上記したように、Ｌ型バルブの場合には、本発明の弁構造に設けられた筒状部の貫通孔を利用して、流体を他方側の流体用通路へスムーズに導くことが可能となる。
【００２５】
図３は、当該バルブ装置の好ましい態様の一例であるベローズバルブの構造を模式的に示す断面図である。該バルブ装置の形式は、Ｌ型バルブであって、弁室内に開口している２つのポートは略直交している。
弁構造には、本発明による弁構造が用いられ、弁体３に設けられた筒状部４が、弁孔１に入り込んでいる。該弁構造以外の、ベローズバルブ自体の各部の構成は、図５に示す従来の機構と同様であって、弁体３の背面３ｂには、弁体を往復ストローク動作させるための機構としてシャフトＳが接続され、該シャフトは弁室外部の往復機構（エアーシリンダー等）に接続されている。弁体３の背面３ｂには、往復機構側の空間Ｖ３と、弁室Ｖ１とを気密または液密に隔離するようベローズ７が設けられ、シャフトＳの周囲を覆っている。ベローズ７の一端面は、弁体３の背面３ｂに接合され、他端面は弁室の内壁面に接合されている。これによって、ベローズ７は、弁体３の往復動作に追従して伸縮しながら、高度な密封性をもって、弁室Ｖ１と、往復機構側の空間Ｖ３とを隔離している。
【００２６】
ベローズは、従来のベローズバルブに用いられている材料（ステンレスなど）や寸法のものを用いてよい。
また、高圧流体や真空を扱うためのベローズとして、次の製造方法によって微細ピッチとして形成された金属製ベローズが好ましいものとして挙げられる。
蛇腹状管壁における山及び谷の断面形状がＵ字状の金属製ベローズ素管を作製し、次いで、該素管を管の長さ方向に圧縮して蛇腹状管壁の隣接する山同士及び谷同士を密着させ、さらにプレス加工で各山の内部空間及び隣接する山の間の隙間が実質的になくなるまで加圧成形した後、該加圧成形後の素管を、隣接する山の頂部間の間隔が所定の間隔になるまで、管の長さ方向へ引き伸ばす工程を有する製造方法。
【００２７】
弁体を往復運動させるための機構には限定はない。例えば、図３の例では、弁体を往復させるためのシャフトＳが、ハウジングｈの外部から弁室内に入り込んでいるが、このシャフトＳの他端は、該シャフトを往復運動させ得るものであれば、手動・自動を問わず、どのような機構に接続されていてもよい。
手動による往復動作機構としては、例えば、リンクを利用したトグル機構や、単純にねじ込むことで軸方向に往復するネジ機構などが挙げられる。また、動力による往復動作機構としては、エアーや油圧によって動作するシリンダーの可動シャフト、電磁ソレノイドなどが挙げられる。
【００２８】
弁室本体を構成するハウジング、弁体を往復させるための駆動装置（手動用のネジ装置、自動用のシリンダー等）、各部のＯリングとその装着構造、外部配管との管継手部分、ベローズバルブの場合にはベローズの仕様など、従来公知の部分についての、材料、寸法、開閉に必要な細部の形状、これらの配置構成などは、従来のバルブ装置、ベローズバルブ装置を参照してもよい。
【００２９】
当該弁構造およびバルブ装置の用途は、特に限定はなく、気体（空気、種々のガス）、液体（油、水、食品、薬品、混合物、化合物）など、あらゆる流体の流れを制御するための汎用的な用途の他、高圧、高真空、特殊な流体を扱うような用途であってもよい。
従来技術の説明で述べたように、半導体製造プロセス等に用いられる拡散炉の排気のための配管では、反応生成物が弁座面や弁対面に堆積するという問題があるため、このような配管の制御弁装置として用いることで、当該バルブ装置の有用性はより顕著となる。
【実施例】
【００３０】
本発明による弁構造を備えたＬ型ベローズバルブを実際に製作した。その断面を図５に示す。
図５では、各部の領域を明確にする目的で、弁体３と、弁座（吸入側ポートと一体となっている）２と、筒状部４にのみハッチングを施している。ベローズは中間部分の作図を省略している。吸入側ポートと吐出側ポートとは、それぞれの中心軸線が互いに９０度をなして交わるように、弁室Ｖ１の内壁に開口している。
【００３１】
弁孔の内径は７０ｍｍ、弁体のストロークは３６ｍｍである。
筒状部は、ステンレス製の円筒体であって、肉厚２ｍｍ、外径６８．５ｍｍ、弁体面からの全長４４．５ｍｍである。弁体（材料ＳＵＳ３０４）への接合法は、ＴＩＧ溶接とした。
筒状部に設けた貫通孔は、開口形状（その中心軸に沿って見たときの形状）が円形であって、内径３２ｍｍのものを、吐出側ポートの方へ向く側（図の上側）に１つ設けた。
図３に示した貫通孔と弁座面との距離ｄ１は７ｍｍであり、貫通孔と弁体面との距離ｄ２は３．５ｍｍである。
【００３２】
（評価）
上記のように構成した本発明によるバルブ装置（Ｌ型ベローズバルブ）を、拡散炉の排気ガスの制御用バルブとして配管に挿入し、半導体ウエハの製造を繰り返して、弁座面への含有物質の堆積の程度を観察した。
また、比較のために、図６に示した従来の弁構造を有するＬ型ベローズバルブを用いて、同様の観察を行なった。
従来のＬ型ベローズバルブを用いた製造では、ウエハ処理数が３０バッチを超えると、該バルブの上流側（拡散炉側）で測定した真空中のパーティクル数が上昇していた。
これに対して、本発明によるＬ型ベローズバルブを用いた製造では、１００バッチを越えても真空中のパーティクル数は変化しておらず、拡散炉内の真空が好ましい清浄状態に維持されていることがわかった。これは、本発明による弁構造の開閉面への反応生成物の堆積が抑制されているからであると考えられる。
また、従来のバルブ装置では、通常の半導体ウエハの製造において、約１ヶ月毎に分解し、遮断性の劣化を正常化するメンテナンスが必要で会ったのに対して、本発明によるバルブ装置では、６ヶ月以上メンテナンスの必要がないことがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明による弁構造によって、拡散炉の排気管路など、特殊な流体（それに含まれる物質が堆積し易いような流体）を制御するような用途であっても、弁体面に含有物質が堆積するのを抑制できるようになった。
また、当該弁構造によって、弁体面、弁座面に対するメンテナンスの負担が軽減された好ましいバルブ装置を提供できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の弁構造の構成とその動作を模式的に示す断面図である。図１（ａ）では、弁体は閉位置にあり、図１（ｂ）では、弁体は開位置にあり、弁孔の流体は、筒状部内から貫通孔を通って弁室へと流通できる状態となっている。
【図２】筒状部に設ける貫通孔の開口形状を例示する図である。
【図３】筒状部に設ける貫通孔の位置を例示する断面図である。
【図４】当該バルブ装置の好ましい態様の一例であるベローズバルブの構造を模式的に示す断面図である。
【図５】当該バルブ装置の一実施例であるベローズバルブの構造をより具体的に示す断面図である。
【図６】従来のベローズバルブの構造を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１    弁孔
２    弁座(弁座面）
３    弁体
４    筒状部
５    貫通孔
Ｖ１  弁室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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